内容发布更新时间 : 2024/12/27 0:21:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
科研立项--我要做一个纸桥
(一)课题名称: 基于A4纸与浆糊的纸桥制作方法研究
(二)课题研究的背景和意义:
桥是跨越峡谷、山谷、道路、铁路、河流、其他水域、或其他障碍而建造的结构,是一种由水面或地面突出来的高架,用来连着桥头桥尾两边路。桥的目的是允许人、车辆、火车或船舶穿过障碍。桥可以打横搭着谷河或者海峡两边,又或者起在地上升高,槛过下面的河或者路,让下面交通畅通无阻。
桥设计的好坏关乎到桥本身的安全性,更关心到过桥者的人身安全。因此,桥的设计要科学才能保证其安全性。但纸桥则与生活中的桥有所不同,纸柱、纸张与水泥柱、水泥板有着较大的差别,两者性质差别较大。纸桥的设计可以类比生活中实桥的设计方法,但不能完全等同。由于性质的差异,例如纸张的抗拉、抗压强度等,纸桥需要经过重新合理设计。
(三)课题研究的目标、主要内容:
我们都知道单独的一张正常舒展A4纸的机械强度都是很有限的,只需轻轻的施加很小的力,就能轻而易举的将其撕碎,几乎完全没有一个桥应该具有的特性。
但是,当在不添加任何其他材料的情况下,只需适当的改造纸张的形状,纸张的相关机械特性就大幅度增加。而且,不同的通过不同的改造方法,所得到的纸张各项机械强度增长各有不同。
本项目计划通过多种纸张的折叠、卷曲、拼接等方法,研究出最适合制作纸桥制作的纸张改造方法,并以研究成果为指导并结合相关牛顿力学、桥梁构造学等科学理论,以及美学,环保等知识,制作出一个能承载一定质量重物的造型美观、结构结实、经济节约、环保节能的纸桥。
(四)课题研究的方法路线及主要步骤: 1、进行各种尝试:
(1)试验哪种卷纸方法最满足要求且最节约材料, (2)试验如何才能牢固连接纸卷和黏合纸卷等; 2、实地考察: (1)测量课桌桌面水平间距,
(2)测量课桌桌面海拔高度以及相对教室地面的高度, (3)观测过道处风力和风向并统计变化情况,并总结规律等。 3、测量各项数据:
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(1)测量单张A4纸的质量, (2)测量单个纸卷的承载力, (3)测量多个纸卷的承载力,, (4)测量纸卷间的黏合力
(5)测量最终纸桥的总质量以及最大承载力等;
(五)拟解决的关键技术及创新点: 1、如何卷纸才能使单张纸的承载了较大化; 2、如何连接牢固纸卷;
3、如何将多个纸卷牢固并排黏合; 4、如何将多层纸卷牢固黏合 5、如何设计桥面,使之最牢固; 6、如何设计桥墩,使之最具承载力; 7、如何将桥墩和桥面牢固组合;
(六)预期基础与课题组成员分工:
A:纸卷的制作与桥型设计,牛顿力学分析等工作;
B:单个纸卷外部加固、纸卷间外部加固、桥面桥墩等相关部位的组合
与牢固黏贴等工作;
C:纸卷之间的内部连接,纸桥的环保与节约,成本控制;
(七)经费预算与设备条件要求: 物品 A4纸 浆糊 透明胶 竹签
数量 单价/元 总价/元 用途 桥的主要材料 纸卷间的黏合 固定单个纸卷 纸卷制作工具 第 2 页 共 2 页